單芯電纜帶鋼帶鎧裝引起的問題

單芯電纜鋼帶鎧裝引起的問題 本許多地方都提到鋼帶鎧裝的單芯電纜不能用于交流線路和頻繁 啟停的直流線路中，為什么呢？ 根據(jù)電磁轉(zhuǎn)換原理，當(dāng)鋼帶鎧裝單芯電纜的導(dǎo)體通上交變電流時(shí)（頻繁 啟停相當(dāng)于交變電流），鎧裝用鋼帶具有有有有良好的導(dǎo)磁性能，會(huì)在鋼帶中形成 渦流電流（類似中頻爐的原理），使鋼帶發(fā)熱，在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較高的 溫度，導(dǎo)致電纜絕緣層融化或加快老化，絕緣性能受到破壞，從而造成電 纜擊穿。 如果鋼帶的某端沒有有有有良好接地，由于鋼帶的每一圈之間并不能保證良 好接觸及鋼帶本身的電阻特性，導(dǎo)體和鋼帶可能會(huì)形成“電流互感器”， 在某些范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較高的電勢(shì)，產(chǎn)生危險(xiǎn)。 根據(jù)能量守恒定律，鋼帶發(fā)熱要消耗電能，會(huì)使電纜上的壓降加大， 進(jìn)而使用電設(shè)備不能正常啟動(dòng)，甚至損壞。 由于有有有有些地區(qū)必須使用鎧裝電纜，才能有有有有效解決環(huán)境中的問題，如鼠 蟲害等。如何處理呢？ 可以采用鋼絲鎧裝電纜、鋁帶鎧裝電纜、不銹鋼鎧裝電纜或直接采用 鎧裝多芯（單條）電纜。

    案例一： 我們協(xié)助客戶處理至少四次單芯鋼帶鎧裝電纜事故——電纜是由其他 廠家生產(chǎn)，長(zhǎng)度較短，故障時(shí)間約在 3 至 5 年；故障現(xiàn)象是擊穿。

    案例二： 我們協(xié)助客戶處理至少一次單芯鋼帶鎧裝電纜事故——電纜是由其他 廠家生產(chǎn)，長(zhǎng)度約 500 米，故障現(xiàn)象先有有有有 N 線擊穿，更換后，電機(jī)不能啟 動(dòng)，線路壓降大；建議客戶改用 3+2 電纜，問題解決。

    分析： 上述案例可見，在交流線路中采用鋼帶鎧裝電纜，至少會(huì)縮短電纜的 使用壽命。 采用鋼帶鎧裝單芯電纜的原因是：由于采購(gòu)員對(duì)設(shè)計(jì)圖紙上電纜型號(hào) 規(guī)格的理解錯(cuò)誤，并主觀更改了型號(hào)規(guī)格。 當(dāng)鋼帶鎧裝單芯電纜在長(zhǎng)度短，通過的實(shí)際電流比電纜本身的zui大載 流量小得多時(shí)，電纜壽命在打折扣；當(dāng)長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)或電流接近電纜的zui大 載流量量，故障立刻表現(xiàn)。 處理辦法 采購(gòu)時(shí)，提供設(shè)計(jì)方案中一樣寫法的型號(hào)規(guī)格即可。 在交流線路及頻繁啟停的直流線路中，不采用鋼帶鎧裝單芯電纜，不 將非磁性鎧裝單芯電纜單獨(dú)敷設(shè)在磁性管道中。   單根導(dǎo)體周圍如果有閉合的鐵磁材料，流過交流電時(shí)的交變磁場(chǎng)會(huì)在鐵磁材料中產(chǎn)生渦流問題。多芯電纜由于流入流出電流相等（正常運(yùn)行時(shí)），沒有電磁感應(yīng)問題。渦流問題會(huì)造成保護(hù)裝置靈敏度下降、電纜發(fā)熱、線損增大、壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)有可能引發(fā)火災(zāi)。如果需要單芯鎧裝電纜用于交流系統(tǒng)，可以采用不銹鋼、銅、鋁合金等非鐵磁材料鎧裝或采取了防止渦流措施的鋼帶。同樣道理，應(yīng)避免單芯線纜單獨(dú)穿鋼管以及使用閉合的鐵磁材料電纜夾具等。 單芯鋼帶鎧裝電力電纜在使用上存在著很大的局限性，在結(jié)構(gòu)上也不合理，具體分析如下。 

     由《電磁場(chǎng)》可知，當(dāng)鋼帶鎧裝單芯電纜正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體上會(huì)通過很大的交變電流（頻繁啟停的直流電纜線路也相當(dāng)于是通過交變電流），這樣在電纜周圍會(huì)產(chǎn)生很大的交變電磁場(chǎng)，而鎧裝用鋼帶具有良好的導(dǎo)磁性能，在運(yùn)行中，鋼帶和導(dǎo)體類似于電流互感器的主副線圈，當(dāng)有交變的電磁場(chǎng)穿過鋼帶時(shí)，就會(huì)感應(yīng)出交變電流，而鋼帶本身具有比較大的電阻，引起自身發(fā)熱，從而在鋼帶中形成渦流損耗和磁滯損耗，于是在很短的時(shí)間內(nèi)，鋼帶就會(huì)產(chǎn)生較高的溫度，再加上導(dǎo)體在正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量，如果熱量無法及時(shí)散發(fā)出去（如埋地敷設(shè)等），就會(huì)導(dǎo)致電纜絕緣層融化或加速老化，破壞電纜的絕緣性能，從而造成電纜擊穿或提前報(bào)廢。

     目前，國(guó)內(nèi)有不少企業(yè)對(duì)單芯電纜鎧裝采用鋼絲鎧裝加銅絲隔離結(jié)構(gòu)，其實(shí)這種“隔磁”結(jié)構(gòu)也是不合理的，隔磁結(jié)構(gòu)的目的是要增大磁路的磁阻，減小鋼絲中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而減小鋼絲損耗，可是在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，銅絲只能引起磁力線的畸變，而不會(huì)中斷磁力線，也就是說并不能達(dá)到增大磁阻的目的，具體分析詳見上海電纜研究所資深專家馬國(guó)棟教授所著論文《單芯鋼絲鎧裝電力電纜鎧裝結(jié)構(gòu)的探討》及著作《電線電纜載流量》。在《電線電纜載流量》一書中馬國(guó)棟教授通過大量試驗(yàn)證明單芯電纜采用鋼絲鎧裝加銅絲隔離結(jié)構(gòu)會(huì)降低電纜的載流量（注：水低敷設(shè)電纜不在討論之列），但是由于鋼絲鎧裝電纜能夠承受很大的拉應(yīng)力，目前應(yīng)用仍然很廣泛。